Riss! Wie viele Volt hat die statische Elektrizität, die Funken aus Ihren Fingern sprühen lässt?

Im Alltag haben wir oft mit statischer Elektrizität zu tun: Beim Kämmen unserer Haare „schweben“ die Haare manchmal unerklärlicherweise hoch und verknoten sich immer mehr, begleitet von knisternden Geräuschen.

Wenn Sie den Griff berühren, spüren Sie, sobald Ihre Finger ihn berühren, plötzlich einen stechenden Schmerz in Ihren Fingerspitzen.

Im Winter möchte ich einen schönen Rock tragen, aber ich merke, dass er an meinen Beinen klebt.

Da statische Elektrizität überall vorhanden ist, stellt sich die Frage, was genau ist statische Elektrizität ?

Wie entsteht statische Elektrizität?

Wie wir alle wissen, sind Atome die Grundlage von allem auf der Welt. Es besteht aus Elektronen, Neutronen und Protonen, und die Erzeugung statischer Elektrizität hängt mit den darin enthaltenen „Elektronen“ zusammen .

Ein Elektron ist ein Grundteilchen, aus dem Materie besteht. Es hat eine sehr geringe Masse und trägt eine bestimmte elektrische Ladung. In der Natur gibt es nur zwei Arten von Ladungen: positive Ladung und negative Ladung . Gleiche Ladungen ziehen sich an, ungleiche Ladungen stoßen sich ab.

Statische Elektrizität entsteht, wenn sich auf der Oberfläche eines Objekts elektrische Ladungen ansammeln . Da elektrische Ladungen in positive und negative Ladungen unterteilt werden, wird auch statische Elektrizität in positive und negative statische Elektrizität unterteilt: Wenn sich auf einem Objekt positive Ladungen ansammeln, entsteht positive statische Elektrizität , und wenn sich auf einem Objekt negative Ladungen ansammeln, entsteht negative statische Elektrizität . Doch egal, ob es sich um positive oder negative statische Elektrizität handelt: Wenn ein statisch aufgeladenes Objekt mit einem Objekt ohne Potential oder mit einem Objekt mit Potentialunterschied in Kontakt kommt, kommt es zu einer Ladungsübertragung, die zu dem Phänomen der statischen Elektrizität führt, das wir in unserem täglichen Leben ständig beobachten.

Auf Leitern erzeugte statische Elektrizität kann verschwinden, da sie schnell fließen kann, auf manchen Isolatoren bleibt sie jedoch relativ statisch. Wenn ein bestimmter Pegel erreicht wird, kommt es zu einer Entladung, die normalerweise von Geräuschen und Funken begleitet wird. Zurück zum Anfang des Artikels: Wie funktioniert der elektrostatische Ball? Es stellt sich heraus, dass die Metallkugel eine große Menge elektrischer Ladung trägt. Wenn eine Person auf einer isolierenden Plattform steht und diese mit der Hand berührt, trägt ihr Körper die gleiche Ladung. Aufgrund der Abstoßung der gleichen Ladungen stößt auch jedes Haar jedes Haar ab, wodurch das „Ruffian Hair“-Phänomen entsteht.

Die Gefahren statischer Elektrizität

Obwohl die statische Elektrizität gering ist, kann sie manchmal sehr stark sein. Im Spätherbst, Winter und Frühling kann die statische Elektrizitätsspannung, die entsteht, wenn Menschen auf einer Decke laufen, 3.000 Volt übersteigen; Wenn Menschen Kleidung aus reinem Polyester ausziehen, kann sofort eine Hochspannung von 50.000 bis 100.000 Volt entstehen. Wenn Menschen synthetische Kleidung tragen, auf dem Sofa sitzen und plötzlich aufstehen, kann die statische Elektrizitätsspannung des menschlichen Körpers bei Reibung und Kontakt zwischen der Kleidung und dem Sofakissen bis zu über 10.000 Volt betragen. Wenn die Spannung der statischen Elektrizität 2000 Volt erreicht, spüren Sie es an den Fingern. wenn die Spannung 3000 Volt überschreitet, entstehen Funken und es prickelt in den Fingern. Wenn die Spannung 7000 Volt überschreitet, verspüren die Menschen einen Stromschlag. Obwohl die Spannung statischer Elektrizität recht hoch erscheint, ist aufgrund der geringen Ladung auch der entsprechende Strom bei der Entladung sehr gering, sodass sie dem menschlichen Körper im Allgemeinen keinen direkten Schaden zufügt .

Allerdings hat alles zwei Seiten. Obwohl statische Elektrizität für Mensch und Tier harmlos erscheint, ist sie tatsächlich die Ursache einiger Unfälle. Im Jahr 1969 explodierten mehrere Öltanker und gerieten aufgrund statischer Elektrizität in Brand. Im Jahr 1970 explodierten in zwei Boeing-Flugzeugen die Treibstofftanks aufgrund statischer Elektrizität im Treibstoff. Sogar auf dem Operationstisch kam es vor, dass statische Elektrizität das Narkosemittel explodieren ließ, was zu schweren Verletzungen führte. Im Alltag gibt es viele Berichte über Unfälle, die durch statische Elektrizität verursacht wurden.

Darüber hinaus weisen Experten darauf hin, dass die Schädlichkeit statischer Elektrizität für den menschlichen Körper, insbesondere für ältere Menschen und Patienten, nicht zu vernachlässigen ist . Statische Elektrizität kann ihren Zustand verschlimmern. Übermäßige statische Elektrizität verursacht bei Menschen häufig Angstzustände, Kopfschmerzen, Engegefühl in der Brust, Atembeschwerden, Husten usw.

Da statische Elektrizität so gefährlich ist, gibt es eine Möglichkeit, die Schäden durch statische Elektrizität zu verhindern ? Im Alltag können wir mit einem Luftbefeuchter das Problem statischer Elektrizität beseitigen. Verwenden Sie in Innenräumen einen Luftbefeuchter, um die Luftfeuchtigkeit zu erhöhen und so statische Elektrizität wirksam zu beseitigen. Wenn Sie sich im Freien aufhalten, können Sie vor dem Berühren von Metallgegenständen mit der Hand die Wand berühren, um die statische Elektrizität Ihres Körpers auf die Erde zu übertragen . Dadurch können Sie den durch statische Elektrizität verursachten Schaden wirksam verringern.

Für die industrielle Produktion ist die Vermeidung statischer Elektrizität sogar noch wichtiger. Ob es darum geht, statische Elektrizität zu neutralisieren, Strom zu erden und zu leiten oder ihn von selbst abfließen zu lassen, das Wichtigste ist, das Bewusstsein für Prävention zu stärken und in allen Aspekten gute Arbeit zu leisten, um die Entstehung von Gefahren wirksam zu verhindern .

Die Rolle statischer Elektrizität

Statische Elektrizität ist nicht völlig nutzlos. Solange es am richtigen Ort verwendet wird, kann es weiterhin seinen Wert entfalten. Elektrostatische Abscheider nutzen die Wirkung statischer Elektrizität, um im Gas schwebende Staubpartikel zu adsorbieren und sie so zu entfernen. Bei der elektrostatischen Kopier- und Drucktechnologie wird das während der Ladungsübertragung erhaltene latente elektrostatische Bild verwendet, das durch eine bestimmte Methode zum Kopieren und Drucken sichtbar gemacht wird.

Statische Elektrizität kann zur Wasserreinigung genutzt werden. Die Leitfähigkeit eines Materials hängt direkt von der Menge der darin enthaltenen freien Ladung ab, destilliertes reines Wasser ist jedoch nahezu nichtleitend. Dies bedeutet, dass die Leitfähigkeit von normalem Wasser nicht durch Wassermoleküle, sondern durch andere im Wasser gelöste Substanzen gewährleistet wird, und bei diesen Substanzen handelt es sich um anorganische Salze. Aufgrund des hohen Gehalts an anorganischen Salzen ist die Leitfähigkeit von Meerwasser höher als die von normalem Wasser. Auf der Grundlage dieser Eigenschaft erfanden Wissenschaftler die elektrostatische Dialyse, bei der Ionenaustauschmembranen und statische Elektrizität verwendet werden, um anorganische Salze mit Elektronen aus dem Wasser herauszudialysieren und so reines Wasser zu erhalten .

Darüber hinaus kann die elektrostatische Drucktechnologie, die auf dem Prinzip der elektrostatischen Bildgebung basiert, die sequenziell angeordneten Ladungen als elektrostatische latente Bilder erzeugen, auf der Oberfläche oder dem Körper des Materials niederschlagen und sie dann entwickeln und in eine für das menschliche Auge sichtbare Form übertragen. Auch im Alltag ist diese Technologie weit verbreitet.

Diese verschiedenen Technologien spiegeln alle die effektive Anwendung statischer Elektrizität im Leben in unterschiedlichen Aspekten wider. Seit ihrer Erforschung hat sich die Erforschung statischer Elektrizität allmählich zu einer Wissenschaft entwickelt – der Elektrostatik . Es war Zeuge des Fortschritts der menschlichen Zivilisation und trägt auch dazu bei, den Menschen ein besseres Leben zu ermöglichen.

Kreativteam: New Media Team des China Science and Technology Museum

Rezensionsexperte: Li Yongle, Physiklehrer an der Beijing Renmin University High School, bekannter Wissenschaftsblogger

Dieser Artikel stammt von: China Digital Science and Technology Museum